RU2650659C2 - FABRICABLE, HIGH STRENGTH, OXIDATION RESISTANT Ni-Cr-Co-Mo-Al ALLOYS - Google Patents

FABRICABLE, HIGH STRENGTH, OXIDATION RESISTANT Ni-Cr-Co-Mo-Al ALLOYS Download PDF

Info

Publication number
RU2650659C2
RU2650659C2 RU2015144303A RU2015144303A RU2650659C2 RU 2650659 C2 RU2650659 C2 RU 2650659C2 RU 2015144303 A RU2015144303 A RU 2015144303A RU 2015144303 A RU2015144303 A RU 2015144303A RU 2650659 C2 RU2650659 C2 RU 2650659C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloys
alloy
alloy according
present
aluminum
Prior art date
Application number
RU2015144303A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015144303A3 (en
RU2015144303A (en
Inventor
С. Кришна СРИВАСТАВА
Ли ПАЙК
Original Assignee
Хейнес Интернэшнл, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хейнес Интернэшнл, Инк. filed Critical Хейнес Интернэшнл, Инк.
Publication of RU2015144303A publication Critical patent/RU2015144303A/en
Publication of RU2015144303A3 publication Critical patent/RU2015144303A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2650659C2 publication Critical patent/RU2650659C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, in particular to fabricable, high strength alloys that can be used to manufacture gas turbine engine parts. Nickel-chromium-cobalt-molybdenum-aluminum alloy contains, wt%: from 15 to 20 chromium, from 9.5 to 20 cobalt, from 7.25 to 10 molybdenum, from 2.72 to 3.9 aluminum, up to 10.5 iron, up to 0.15 carbon, up to 0.015 boron, up to 0.75 titanium, up to 1 niobium, up to 1.5 tantalum, up to 1 hafnium, up to 2 tungsten, up to 1 manganese, up to 0.6 silicon, up to 0.06 zirconium, up to 0.05 magnesium, up to 0.05 calcium, up to 0.05 rare earth element, up to 0.5 copper, up to 0.015 sulphur, up to 0.03 phosphorus, with the remaining amount is nickel and impurities.
EFFECT: alloy is fabricable, has high resistance to fracture and high resistance to oxidation of up to 2100°F (1149°C).
17 cl, 12 tbl

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Настоящая заявка испрашивает приоритет Предварительной Патентной Заявки США с серийным № 61/790137, поданной 15 марта 2013 года, и включенной в настоящую заявку посредством ссылки.This application claims the priority of US Provisional Patent Application Serial No. 61/790137, filed March 15, 2013, and incorporated herein by reference.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к легкообрабатываемым, высокопрочным сплавам для применения при повышенных температурах. В частности, оно относится к сплавам, которые обладают превосходной устойчивостью к окислению, высоким сопротивлением разрушению при ползучести, и достаточной технологичностью, для обеспечения работоспособности в камерах сгорания газотурбинных двигателей и других средах, требующих высоких температур.The present invention relates to easily machined, high-strength alloys for use at elevated temperatures. In particular, it relates to alloys that have excellent oxidation stability, high resistance to creep fracture, and sufficient processability to ensure operability in the combustion chambers of gas turbine engines and other environments requiring high temperatures.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Для листовых деталей в газотурбинных двигателях в продаже на рынке имеются разнообразные сплавы. Эти сплавы по их ключевым характеристикам могут быть подразделены на различные серии. Следует отметить, что нижеследующее обсуждение относится к сплавам, которые могут быть подвергнуты холодной обработке/сварке, чем подразумевается, что они могут быть изготовлены в виде холоднокатаного листа, подвергнуты холодному формованию для получения изготовленной детали, и сварке.A variety of alloys are available on the market for sheet parts in gas turbine engines. According to their key characteristics, these alloys can be divided into various series. It should be noted that the following discussion relates to alloys that can be cold worked / welded, which implies that they can be made as a cold rolled sheet, cold formed to form a fabricated part, and welded.

Сплавы, формирующие гамма-штрих-фазу. Они включают сплав R-41, сплав Waspaloy, сплав 282®, сплав 263, и другие. Эти сплавы характеризуются своим высоким сопротивлением разрушению при ползучести. Однако максимальные эксплуатационные температуры этих сплавов ограничены температурой сольвуса гамма-штрих-фазы, и они, как правило, не применяются при температурах выше 1600-1700°F (от 871 до 927°С). Кроме того, в то время как стойкость этих сплавов к окислению является довольно хорошей в диапазоне эксплуатационных температур, при более высоких температурах она снижается.Gamma-bar phase alloys. These include R-41 alloy, Waspaloy alloy, 282® alloy, 263 alloy, and others. These alloys are characterized by their high resistance to creep fracture. However, the maximum operating temperatures of these alloys are limited by the gamma-bar phase solvus temperature, and they, as a rule, are not used at temperatures above 1600-1700 ° F (from 871 to 927 ° C). In addition, while the oxidation resistance of these alloys is quite good in the range of operating temperatures, it decreases at higher temperatures.

Сплавы, формирующие оксид алюминия. Они включают сплав 214® и сплав HR-224®, но не сплавы с оксидно-дисперсионным упрочнением (ODS) (которые не имеют требуемой обрабатываемости). Сплавы в этой серии имеют превосходную стойкость к окислению при температурах вплоть до 2100°F (1149°С). Однако их использование в конструкционных деталях ограничено вследствие плохого сопротивления разрушению при ползучести при температурах выше, чем около 1600-1700°F (от 871 до 927°С). Следует отметить, что эти сплавы также будут формировать упрочняющую гамма-фазу, но эта фаза нестабильна в диапазоне более высоких температур.Alloys forming aluminum oxide. These include alloy 214® and alloy HR-224®, but not oxide dispersion hardening (ODS) alloys (which do not have the required machinability). The alloys in this series have excellent oxidation resistance at temperatures up to 2100 ° F (1149 ° C). However, their use in structural parts is limited due to poor resistance to creep fracture at temperatures higher than about 1600-1700 ° F (from 871 to 927 ° C). It should be noted that these alloys will also form a strengthening gamma phase, but this phase is unstable in the range of higher temperatures.

Сплавы с упрочненным твердым раствором. Они включают сплав 230®, сплав HASTELLOY® X, сплав 617, и другие. Как подразумевает их название, высокое сопротивление этих сплавов разрушению при ползучести обусловливается главным образом эффектом упрочнения твердого раствора, а также формированием карбидов. Это упрочнение остается эффективным даже при очень высоких температурах - например, значительно выше максимальной температуры для сплавов, формирующих гамма-штрих-фазу. Многие из сплавов с упрочненным твердым раствором имеют очень хорошую устойчивость к окислению благодаря образованию защитной пленки из оксида хрома. Однако их стойкость к окислению несравнима со сплавами, формирующими оксид алюминия, в частности, при очень высоких температурах, таких как 2100°F (1149°C).Solidified alloys. These include alloy 230®, alloy HASTELLOY® X, alloy 617, and others. As their name implies, the high resistance of these alloys to creep fracture is determined mainly by the effect of hardening of the solid solution, as well as the formation of carbides. This hardening remains effective even at very high temperatures - for example, well above the maximum temperature for alloys forming the gamma-ray phase. Many of the hardened alloys have very good oxidation stability due to the formation of a chromium oxide protective film. However, their oxidation resistance is not comparable with alloys forming aluminum oxide, in particular at very high temperatures, such as 2100 ° F (1149 ° C).

Сплавы с нитридным дисперсионным упрочнением. Они включают сплав NS-163®, который имеет очень высокое сопротивление разрушению при ползучести при температурах вплоть до 2100°F (1149°C). В то время как сопротивление разрушению при ползучести сплава NS-163 является лучшим, чем у сплавов на основе твердых растворов, его стойкость к окислению является лишь подобной. Он не имеет превосходной устойчивости к окислению сплавов, формирующих оксид алюминия.Alloys with nitride dispersion hardening. These include NS-163® alloy, which has very high creep resistance to temperatures up to 2100 ° F (1149 ° C). While the creep resistance to creep of the NS-163 alloy is better than that of alloys based on solid solutions, its oxidation resistance is only similar. It does not have excellent oxidation stability for aluminum oxide forming alloys.

Из вышеприведенного обсуждения ясно, что в продаже на рынке отсутствует пригодный для холодной обработки/сварки сплав, который сочетает как высокое сопротивление разрушению при ползучести, так и превосходную стойкость к окислению. Однако при непрестанном стремлении без перерыва все более и более повышать эксплуатационные температуры газотурбинных двигателей очевидно, что были бы весьма желательными сплавы, которые сочетают эти качества.From the discussion above, it is clear that there is no alloy suitable for cold working / welding on the market that combines both high creep resistance and excellent oxidation resistance. However, with the constant desire without interruption to increase the operating temperatures of gas turbine engines more and more, it is obvious that alloys that combine these qualities would be highly desirable.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Основной целью настоящего изобретения является создание легкообрабатываемых сплавов, которые обладают как высоким сопротивлением разрушению при ползучести, так и превосходной стойкостью к окислению. Эта высокоценная комбинация свойств не найдена в прототипе (или не ожидается из него). Состав сплавов, которые были представлены как обладающие этими свойствами, является таким: от 15 до 20 вес.% хрома (Cr), от 9,5 до 20 вес.% кобальта (Со), от 7,25 до 10 вес.% молибдена (Mo), от 2,72 до 3,9 вес.% алюминия (Al), и углерод (С), присутствующий в количестве до 0,15 вес.%. Могут присутствовать элементы титан (Ti) и ниобий (Nb), например, для обеспечения упрочнения, но их количество должно быть ограничено вследствие их вредного влияния на определенные аспекты технологичности. В частности, избыточное содержание этих элементов может повышать предрасположенность сплава к растрескиванию при деформационном старении. Если они присутствуют, титан должен быть ограничен до содержания не более 0,75 вес.%, и ниобий до содержания не более 1 вес.%.The main objective of the present invention is the creation of easily machined alloys that have both high resistance to creep fracture and excellent oxidation resistance. This high-value combination of properties was not found in the prototype (or is not expected from it). The composition of the alloys that were presented as having these properties is as follows: from 15 to 20 wt.% Chromium (Cr), from 9.5 to 20 wt.% Cobalt (Co), from 7.25 to 10 wt.% Molybdenum (Mo), from 2.72 to 3.9 wt.% Aluminum (Al), and carbon (C), present in an amount up to 0.15 wt.%. Elements of titanium (Ti) and niobium (Nb) may be present, for example, to provide hardening, but their quantity should be limited due to their harmful effect on certain aspects of manufacturability. In particular, an excessive content of these elements can increase the susceptibility of the alloy to cracking during deformation aging. If present, titanium should be limited to a content of not more than 0.75 wt.%, And niobium to a content of not more than 1 wt.%.

Неожиданно было обнаружено, что присутствие элементов гафния (Hf) и/или тантала (Та) связано с еще более продолжительными сроками службы этих сплавов в отношении разрушения от ползучести. Поэтому один или оба элемента могут быть добавлены в эти сплавы для дополнительного улучшения сопротивления разрушению при ползучести. Гафний может быть добавлен на уровнях содержания до около 1 вес.%, тогда как тантал может быть добавлен на уровнях содержания вплоть до около 1,5 вес.%. Для наибольшей эффективности сумма уровней содержания тантала и гафния должна составлять между 0,2 вес.% и 1,5 вес.%.It was unexpectedly discovered that the presence of elements of hafnium (Hf) and / or tantalum (Ta) is associated with an even longer service life of these alloys with respect to creep fracture. Therefore, one or both of the elements can be added to these alloys to further improve the creep resistance to fracture. Hafnium can be added at levels up to about 1 wt.%, While tantalum can be added at levels up to about 1.5 wt.%. For maximum efficiency, the sum of the tantalum and hafnium levels should be between 0.2 wt.% And 1.5 wt.%.

Для обеспечения обрабатываемости количества определенных элементов, которые могут содержаться или могут не присутствовать (более конкретно, алюминия, титана, ниобия, и тантала), должны быть ограничены таким образом, чтобы удовлетворять нижеследующему дополнительному соотношению (где количества элементов приведены в вес.%):To ensure workability, the amounts of certain elements that may or may not be present (more specifically, aluminum, titanium, niobium, and tantalum) should be limited in such a way as to satisfy the following additional ratio (where the amounts of elements are given in wt.%):

Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15Та ≤ 3,9 [1]Al + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta ≤ 3.9 [1]

В дополнение, может присутствовать бор (В) при малом, но эффективном следовом содержании до 0,015 вес.%, для получения определенных известных в технологии благоприятных свойств. В этом сплаве может присутствовать вольфрам (W) до содержания около 2 вес.%. Также может присутствовать железо (Fe) как примесь, или может быть добавлено преднамеренно для снижения общей стоимости сырьевых материалов. Однако железо не должно присутствовать в количестве более, чем около 10,5 вес.%. Если как второстепенные добавочные элементы присутствуют ниобий и/или вольфрам, содержание железа должно быть еще более ограничено до 5 вес.% или меньше. Чтобы иметь возможность удалять кислород (О) и серу (S) во время процесса плавки, эти сплавы типично содержат небольшие количества марганца (Mn) до около 1 вес.%, и кремния (Si) до около 0,6 вес.%, и, возможно, следы магния (Mg), кальция (Са) и редкоземельных элементов (в том числе иттрия (Y), церия (Се), лантана (La), и т.д.) вплоть до около 0,05 вес.% каждого. В сплаве может присутствовать цирконий (Zr), но его содержание в этих сплавах должно поддерживаться на уровне менее 0,06 вес.% для сохранения обрабатываемости.In addition, boron (B) may be present with a small but effective trace content of up to 0.015% by weight, to obtain certain favorable properties known in the art. Tungsten (W) may be present in this alloy to a content of about 2% by weight. Iron (Fe) may also be present as an impurity, or may be added intentionally to reduce the total cost of raw materials. However, iron should not be present in an amount of more than about 10.5 wt.%. If niobium and / or tungsten are present as minor secondary elements, the iron content should be even more limited to 5% by weight or less. In order to be able to remove oxygen (O) and sulfur (S) during the smelting process, these alloys typically contain small amounts of manganese (Mn) up to about 1 wt.%, And silicon (Si) up to about 0.6 wt.%, And possibly traces of magnesium (Mg), calcium (Ca) and rare earth elements (including yttrium (Y), cerium (Ce), lanthanum (La), etc.) up to about 0.05 wt.% everyone. Zirconium (Zr) may be present in the alloy, but its content in these alloys must be kept at less than 0.06% by weight to maintain workability.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Авторы настоящего изобретения представляют сплавы на основе Ni-Cr-Со-Mo-Al, которые содержат от 15 до 20 вес.% хрома, от 9,5 до 20 вес.% кобальта, от 7,25 до 10 вес.% молибдена, от 2,72 до 3,9 вес.% алюминия, вместе с типичными примесями, железо в допустимом количестве до 10,5 вес.%, добавки второстепенных элементов, и остальное количество из никеля, которые легко обрабатываются, имеют высокое сопротивление разрушению при ползучести и превосходную стойкость к окислению до столь высоких температур, как 2100°F (1149°С). Эта комбинация свойств является благоприятной для разнообразных компонентов газотурбинных двигателей, включающих, например, камеры сгорания.The authors of the present invention are alloys based on Ni-Cr-Co-Mo-Al, which contain from 15 to 20 wt.% Chromium, from 9.5 to 20 wt.% Cobalt, from 7.25 to 10 wt.% Molybdenum from 2.72 to 3.9 wt.% aluminum, together with typical impurities, iron in an acceptable amount of up to 10.5 wt.%, additives of minor elements, and the remaining amount of nickel, which are easily processed, have high creep resistance and excellent oxidation resistance to temperatures as high as 2100 ° F (1149 ° C). This combination of properties is favorable for the various components of gas turbine engines, including, for example, combustion chambers.

На основе понимания требований к камерам сгорания будущих газотурбинных двигателей, был бы весьма желательным сплав со следующими характеристиками: 1) превосходной стойкостью к окислению при столь высоких температурах, как 2100°F (1149°С), 2) настолько хорошей обрабатываемостью, что он может быть изготовлен в форме деформируемого листа, будучи пригодным к холодному формованию, к сварке, и т.д., 3) высоким сопротивлением разрушению при ползучести, столь же хорошим или лучшим, чем у обычных сплавов промышленного производства, таких как сплав HASTELLOY X, и 4) хорошей жаростойкостью при повышенных температурах. В прошлом, в течение длительного времени попытки разработать сплав, сочетающий все четыре характеристики, оказались безуспешными, и, соответственно этому, на рынке нет имеющегося в продаже сплава со всеми четырьмя из этих качеств.Based on an understanding of the requirements for the combustion chambers of future gas turbine engines, an alloy with the following characteristics would be highly desirable: 1) excellent oxidation resistance at temperatures as high as 2100 ° F (1149 ° C), 2) workability so good that it can be made in the form of a deformable sheet, being suitable for cold forming, welding, etc., 3) high resistance to creep fracture, as good or better than conventional industrial alloys, such as HASTELLOY X , and 4) good heat resistance at elevated temperatures. In the past, for a long time, attempts to develop an alloy that combines all four characteristics were unsuccessful, and accordingly, there is no commercially available alloy with all four of these qualities on the market.

Авторы настоящего изобретения протестировали 30 экспериментальных сплавов, составы которых приведены в Таблице 1. Экспериментальные сплавы были маркированы от А до Z и от АА до DD. Экспериментальные сплавы имели содержание Cr, которое варьировало от 15,3 до 19,9 вес.%, а также содержание кобальта, варьирующее от 9,7 до 20,0 вес.%. Содержание молибдена варьировало от 5,2 до 12,3 вес.%. Содержание алюминия варьировало от 1,93 до 4,30 вес.%. Содержание железа варьировало от менее 0,1 вплоть до 10,4 вес.%. В определенных экспериментальных сплавах присутствовали добавки второстепенных элементов, включающих титан, ниобий, тантал, гафний, вольфрам, иттрий, кремний, углерод и бор.The authors of the present invention tested 30 experimental alloys, the compositions of which are shown in Table 1. The experimental alloys were labeled from A to Z and from AA to DD. The experimental alloys had a Cr content that varied from 15.3 to 19.9% by weight, as well as a cobalt content ranging from 9.7 to 20.0% by weight. The molybdenum content ranged from 5.2 to 12.3 wt.%. The aluminum content ranged from 1.93 to 4.30 wt.%. The iron content ranged from less than 0.1 up to 10.4 wt.%. In certain experimental alloys, additives of minor elements were present, including titanium, niobium, tantalum, hafnium, tungsten, yttrium, silicon, carbon, and boron.

Все испытания сплавов были проведены на листовом материале с толщиной от 0,065 дюйма до 0,125 дюйма (от 1,6 до 3,2 мм). Экспериментальные сплавы были выплавлены в вакуумной индукционной печи, и затем повторно переплавлены в электрошлаковой печи, при массе плавки от 30 до 50 фунтов (от 13,6 до 27,2 кг). Полученные таким образом слитки были подвергнуты горячей проковке и прокатке до промежуточной толщины листа. Листы были подвергнуты отжигу, закалке водой и холодной прокатке для получения листов с желательной толщиной. Промежуточный отжиг холоднокатаного листа был необходимым во время изготовления листа с толщиной 0,065 дюйма (1,6 мм). При необходимости холоднокатаные листы были подвергнуты отжигу для получения полностью рекристаллизованной, равноосной структуры зерен с размером зерен по стандарту ASTM между 3½ и 4½.All alloy tests were conducted on sheet material with a thickness of from 0.065 inches to 0.125 inches (1.6 to 3.2 mm). The experimental alloys were smelted in a vacuum induction furnace, and then remelted in an electroslag furnace, with a smelting mass of 30 to 50 pounds (13.6 to 27.2 kg). The ingots thus obtained were hot forged and rolled to an intermediate sheet thickness. The sheets were annealed, quenched with water and cold rolled to obtain sheets with the desired thickness. Intermediate annealing of the cold rolled sheet was necessary during the manufacture of the sheet with a thickness of 0.065 inches (1.6 mm). If necessary, cold-rolled sheets were annealed to obtain a fully crystallized, equiaxed grain structure with ASTM grain sizes between 3½ and 4½.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для оценки ключевых характеристик (стойкости к окислению, обрабатываемости, сопротивления разрушению при ползучести, и жаростойкости) на экспериментальных сплавах были проведены испытания четырех различных типов, чтобы установить их пригодность для предполагаемых вариантов применения. Результаты этих испытаний описаны в нижеследующих разделах.To evaluate key characteristics (oxidation resistance, machinability, creep resistance, and heat resistance), four different types of tests were carried out on experimental alloys to establish their suitability for the intended application. The results of these tests are described in the sections below.

Стойкость к окислениюOxidation resistance

Стойкость к окислению является важнейшей характеристикой для современного высокотемпературного сплава. Температуры в камере сгорания газотурбинного двигателя могут быть очень высокими, и всегда в промышленности существует стремление к все более и более высоким температурам. Сплав, имеющий превосходную стойкость к окислению при температурах вплоть до 2100°F (1149°С), был бы хорошим кандидатом для использования во многих вариантах применения. Стойкость к окислению сплавов на основе никеля в очень большой степени зависит от природы оксидов, которые образуются на поверхности сплава при термическом воздействии. Как правило, предпочтительным является формирование защитного поверхностного слоя, такого как обогащенные хромом и обогащенные алюминием оксиды. Сплавы, которые образуют такие оксиды, часто называются формирователями оксида хрома или оксида алюминия, соответственно. Подавляющее большинство деформируемых высокотемпературных никелевых сплавов представляет собой формирователи оксида хрома. Однако в продаже на рынке имеются немногие формирователи оксида алюминия. Одним таким примером является сплав HAYNES® 214®. Сплав 214 хорошо известен своей превосходной стойкостью к окислению.Oxidation resistance is the most important characteristic for a modern high-temperature alloy. Temperatures in the combustion chamber of a gas turbine engine can be very high, and there is always a tendency in industry for more and more high temperatures. An alloy having excellent oxidation resistance at temperatures up to 2100 ° F (1149 ° C) would be a good candidate for use in many applications. The oxidation resistance of nickel-based alloys to a very large extent depends on the nature of the oxides that form on the surface of the alloy upon thermal exposure. Generally, it is preferable to form a protective surface layer, such as chromium-rich and aluminum-rich oxides. The alloys that form such oxides are often called chromium oxide or alumina formers, respectively. The vast majority of wrought high-temperature nickel alloys are chromium oxide formers. However, there are few alumina formers on the market. One such example is the HAYNES® 214® alloy. Alloy 214 is well known for its excellent oxidation resistance.

С целью определения стойкости экспериментальных сплавов к окислению, было проведено испытание на окисление большинства сплавов в потоке воздуха при температуре 2100°F (1149°С) в течение 1008 часов. Вместе с этими образцами также были протестированы пять сплавов промышленного производства: сплав HAYNES 214, сплав 617, сплав 230, сплав 263 и сплав HASTELLOY X. Образцы еженедельно были подвергнуты циклическому охлаждению до комнатной температуры. По завершении 1008 часов с образцов была удалена окалина, и они были направлены на металлографическое исследование. Приведенные в Таблице 2 данные представляют результаты испытаний на окисление. Зарегистрированное значение представляет усредненное поражение металла, которое является суммой потери металла плюс среднее внутреннее проникновение окислительного воздействия. Подробности испытания этого типа можно найти в издании «International Journal of Hydrogen Energy», том 36, 2011, стр. 4580-4587. Для целей настоящего изобретения значение усредненного поражения металла на уровне 2,5 мил/поверхность (64 мкм/поверхность) или менее было предпочтительным техническим требованием, и надлежащим показателем того, мог ли бы данный сплав рассматриваться как имеющий «превосходную» стойкость к окислению. Действительно, металлографическое исследование сплавов с меньшим, чем этот уровень воздействия, подтверждает их желательные характеристики устойчивости к окислению. Определенные присутствующие в малых количествах элементы/примеси, возможно, могли бы в некоторой мере снижать (но все же на приемлемом уровне) стойкость к окислению, поэтому значение усредненного поражения металла, вероятно, могло бы быть столь высоким, как 3 мил/поверхность (76 мкм/поверхность), в то же время все еще с сохранением превосходной стойкости к окислению.In order to determine the oxidation resistance of the experimental alloys, an oxidation test was carried out on most alloys in an air stream at 2100 ° F (1149 ° C) for 1008 hours. Five industrial alloys were also tested with these samples: HAYNES 214 alloy, 617 alloy, 230 alloy, 263 alloy and HASTELLOY X alloy. The samples were subjected to weekly cyclic cooling to room temperature. At the end of 1008 hours, the scale was removed from the samples and they were sent for metallographic examination. The data in Table 2 represent the results of oxidation tests. The recorded value represents the average metal damage, which is the sum of the metal loss plus the average internal penetration of the oxidizing effect. Details of this type of test can be found in International Journal of Hydrogen Energy, Volume 36, 2011, pp. 4580-4587. For the purposes of the present invention, an average metal damage value of 2.5 mils / surface (64 μm / surface) or less was the preferred technical requirement, and an appropriate indicator of whether the alloy could be considered as having “excellent” oxidation resistance. Indeed, a metallographic study of alloys with less than this level of exposure confirms their desirable oxidation resistance characteristics. Certain elements / impurities present in small quantities could possibly reduce (but still at an acceptable level) oxidation resistance, so the value of the average metal damage could probably be as high as 3 mils / surface (76 μm / surface), while still maintaining excellent oxidation resistance.

Таблица 2
Результаты испытания на окисление при температуре 2100°F (1149°С)
table 2
Oxidation Test Results at 2100 ° F (1149 ° C)
СплавAlloy Усредненное поражение металлаAveraged metal damage (мил/поверхность)(mil / surface) (мкм/поверхность)(microns / surface) AA 0,90.9 2323 BB 0,90.9 2323 CC 0,70.7 18eighteen DD 1,01,0 2525 EE 0,60.6 15fifteen FF 0,90.9 2323 GG 0,90.9 2323 HH 0,40.4 1010 II 0,60.6 15fifteen JJ 0,60.6 15fifteen KK 1,81.8 4646 LL 0,70.7 18eighteen MM 1,51,5 3838 NN 0,50.5 1313 OO 0,60.6 15fifteen

PP 0,50.5 1313 QQ 0,40.4 1010 RR 0,90.9 2323 SS 0,60.6 15fifteen TT 1,11,1 2828 UU 1,41.4 3636 VV 2,32,3 5858 WW 0,50.5 1313 XX 1,61,6 4141 ZZ 0,50.5 1313 CCCC 4,44.4 112112 263263 16,516.5 419419 214214 1,31.3 3333 617617 5,15.1 130130 230230 4,84.8 122122 HASTELLOY XHASTELLOY X 12,012.0 305305

Результаты испытания экспериментальных сплавов на окисление были очень выразительными. Все из испытанных экспериментальных сплавов (за исключением сплава CC) имели усредненное поражение металла 2,3 мил/поверхность (58 мкм/поверхность). Поэтому все из этих сплавов (за исключением сплава CC) имели приемлемую стойкость к окислению для целей настоящего изобретения. Если рассматривать сплавы промышленного производства, все экспериментальные сплавы были сравнимыми с формирующим оксид алюминия сплавом HAYNES 214, который имел значение усредненного поражения металла 1,3 мил/поверхность (33 мкм). Напротив, все формирующие оксид хрома сплав 617, сплав 230, сплав HASTELLOY X, и сплав 263 имели гораздо более высокие уровни окислительного воздействия, со значениями усредненного поражения металла 5,1, 4,8, 12,0 и 16,5 мил/поверхность (130, 122, 305, и 419 мкм), соответственно. Как представляется, превосходная стойкость к окислению экспериментальных сплавов обусловливается критически важным количеством алюминия, которое составляло 2,72 вес.% или более для всех экспериментальных сплавов, иных, нежели сплав CC. Сплав CC имел значение Al всего 1,93 вес.%, показывая, что это является слишком низким уровнем содержания Al для желательной превосходной стойкости к окислению. Подобным образом, уровни содержания Al в четырех формирующих оксид хрома промышленных сплавах были довольно низкими (наибольшее у сплава 617 при 1,2 вес.% Al). Напротив, формирующий оксид алюминия сплав 214 имеет содержание Al 4,5 вес.%. Таким образом, все из сплавов на основе никеля, испытанные в этой программе, с уровнем содержания Al 2,72 вес.% или более, были найдены имеющими превосходную стойкость к окислению, тогда как сплавы с более низкими уровнями содержания Al такими не являлись. Поэтому для сплава, который считается соответствующим настоящему изобретению, уровень содержания Al в сплаве должен быть бóльшим или равным 2,72 вес.%.The oxidation results of experimental alloys were very expressive. All of the tested experimental alloys (with the exception of CC alloy) had an average metal damage of 2.3 mils / surface (58 μm / surface). Therefore, all of these alloys (with the exception of CC alloy) had acceptable oxidation resistance for the purposes of the present invention. When considering industrial grade alloys, all experimental alloys were comparable to HAYNES 214, an aluminum oxide-forming alloy, which had an average metal damage value of 1.3 mils / surface (33 μm). In contrast, all chromium oxide-forming alloys 617, alloy 230, HASTELLOY X alloy, and alloy 263 had much higher levels of oxidative attack, with average metal damage values of 5.1, 4.8, 12.0, and 16.5 mils / surface (130, 122, 305, and 419 μm), respectively. The excellent oxidation resistance of the experimental alloys appears to be due to the critical amount of aluminum, which is 2.72% or more by weight for all experimental alloys other than the CC alloy. Alloy CC had an Al value of only 1.93% by weight, indicating that this was too low an Al content for the desired excellent oxidation resistance. Similarly, the levels of Al in the four chromium oxide-forming industrial alloys were quite low (the highest for alloy 617 at 1.2 wt.% Al). In contrast, the alumina-forming alloy 214 has an Al content of 4.5% by weight. Thus, all of the nickel-based alloys tested in this program with an Al content of 2.72 wt.% Or more were found to have excellent oxidation resistance, while alloys with lower Al contents were not. Therefore, for an alloy considered to be in accordance with the present invention, the Al content in the alloy should be greater than or equal to 2.72 wt.%.

ОбрабатываемостьMachinability

Одним из требований к сплавам согласно настоящему изобретению является то, чтобы они были обрабатываемыми. Как обсуждалось ранее, для сплавов, содержащих значительные количества определенных элементов (таких как алюминий, титан, ниобий и тантал), наличие хорошей обрабатываемости тесно связано с устойчивостью сплава к растрескиванию при деформационном старении. Устойчивость экспериментальных сплавов к растрескиванию при деформационном старении измеряли с использованием модифицированного CHRT-теста (испытания на растяжение с регулируемой скоростью нагрева), описанного автором Metzler в приложении к Welding Journal, октябрь 2008, стр. 249s-256s. Этот тест был разработан для определения относительной устойчивости сплавов к растрескиванию при деформационном старении. Один вариант испытания описан в Патенте США № 8066938. В модифицированном CHRT-тесте ширина секции измерительного прибора является переменной, и испытание выполняют скорее на термомеханическом симуляторе, нежели на установке для испытания на растяжение с винтовым приводом. Как ожидается, результаты двух различных форм испытания должны быть качественно сходными, но количественные результаты в абсолютном выражении будут различными. Результаты модифицированного CHRT-испытания, проведенного на экспериментальных сплавах авторов настоящего изобретения, показаны в Таблице 3. Испытание проводили при температуре 1450°F (788°С), и зарегистрированные значения CHRT-пластичности измеряли как относительное удлинение свыше 1,5 дюймов (38 мм). Пластичность согласно CHRT-испытанию экспериментальных сплавов варьировала от 5,9% для сплава DD до 17,9% для сплава Х.One of the requirements for the alloys according to the present invention is that they be machinable. As discussed previously, for alloys containing significant amounts of certain elements (such as aluminum, titanium, niobium and tantalum), the presence of good machinability is closely related to the resistance of the alloy to cracking during deformation aging. The resistance of the experimental alloys to cracking during strain aging was measured using the modified CHRT test (tensile test with variable heating rate), described by Metzler in the appendix to the Welding Journal, October 2008, p. 249s-256s. This test was developed to determine the relative resistance of alloys to cracking during strain aging. One test option is described in US Patent No. 8066938. In the modified CHRT test, the width of the meter section is variable, and the test is performed on a thermomechanical simulator rather than on a screw-type tensile test apparatus. The results of the two different test forms are expected to be qualitatively similar, but the quantitative results in absolute terms will be different. The results of the modified CHRT test conducted on experimental alloys of the inventors of the present invention are shown in Table 3. The test was carried out at a temperature of 1450 ° F (788 ° C), and the recorded values of CHRT ductility were measured as elongation in excess of 1.5 inches (38 mm ) The ductility according to the CHRT test of experimental alloys ranged from 5.9% for DD alloy to 17.9% for X alloy.

В Таблице 3 также показаны результаты модифицированного CHRT-теста для трех промышленных сплавов, как опубликованные автором Metzler в приложении к Welding Journal, октябрь 2008, стр. 249s-256s. Оба значения пластичности согласно CHRT-тесту для сплава R-41 и Waspaloy составляли менее 7%, тогда как значение для сплава 263 составляло 18,9%. Сплав R-41 и сплав Waspaloy, будучи пригодными к сварке, оба известны как чувствительные к растрескиванию при деформационном старении, тогда как сплав 263 считается легко свариваемым. На этом основании сплавы согласно настоящему изобретению должны иметь значения пластичности по модифицированному CHRT-тесту свыше 7%. Из экспериментальных сплавов только сплавы О и DD имели значение пластичности по модифицированному CHRT-тесту менее 7%; поэтому сплавы О и DD не могут рассматриваться как сплавы согласно настоящему изобретению.Table 3 also shows the results of the modified CHRT test for three industrial alloys, as published by Metzler in the appendix to the Welding Journal, October 2008, pp. 249s-256s. Both ductility values according to the CHRT test for alloy R-41 and Waspaloy were less than 7%, while the value for alloy 263 was 18.9%. Alloy R-41 and Waspaloy, being weldable, are both known to be susceptible to cracking during deformation aging, while alloy 263 is considered to be easily weldable. On this basis, the alloys according to the present invention should have ductility values for the modified CHRT test of more than 7%. Of the experimental alloys, only O and DD alloys had a plasticity value of less than 7% according to the modified CHRT test; therefore, alloys O and DD cannot be considered as alloys according to the present invention.

Таблица 3
Результаты модифицированного CHRT-теста
Table 3
Modified CHRT Test Results
СплавAlloy Пластичность согласно модифицированному CHRT-тесту (%)Plasticity according to the modified CHRT test (%) AA 13,013.0 BB 11,611.6 CC 7,77.7 DD 13,313.3 EE 13,613.6 FF 8,98.9 GG 10,310.3 HH 8,78.7 II 9,49,4 JJ 10,210,2

KK 8,68.6 LL 8,08.0 MM 9,79.7 NN 10,010.0 OO 6,36.3 PP 9,39.3 QQ 10,210,2 RR 10,810.8 SS 9,49,4 TT 9,99.9 UU 9,59.5 VV 15,115.1 WW 16,316.3 XX 17,917.9 YY 13,513.5 ZZ 11,911.9 AAAA 10,510.5 BBBB 8,98.9 CCCC 15,315.3 DDDD 5,95.9 R-41R-41 6,96.9 WASPALOYWaspaloy 6,86.8 263263 18,918.9

Было обнаружено, что для этих сплавов на Ni-Cr-Со-Mo-Al-основе устойчивость к растрескиванию при деформационном старении могла бы быть связана с совокупным количеством формирующих гамма-штрих-фазу элементов Al, Ti, Nb и Та. Поэтому объединенное количество этих элементов, присутствующих в сплаве, должно удовлетворять нижеследующему соотношению (где количества элементов приведены в % по весу):It was found that for these Ni-Cr-Co-Mo-Al-based alloys, cracking resistance during deformation aging could be associated with the total amount of gamma-bar-phase forming elements Al, Ti, Nb and Ta. Therefore, the combined amount of these elements present in the alloy should satisfy the following ratio (where the number of elements is given in% by weight):

Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15Та ≤ 3,9 [1]Al + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta ≤ 3.9 [1]

Значения левой части уравнения 1 показаны в Таблице 4 для всех экспериментальных сплавов. Все сплавы, где величина «Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15Та» была меньшей или равной 3,9, могут быть показаны имеющими пластичность согласно модифицированному CHRT-тесту свыше 7%, и поэтому соответствуют требованию в отношении устойчивости к растрескиванию при деформационном старении согласно настоящему изобретению. Только сплавы O, Q и DD были найдены имеющими значения свыше 3,9. Для сплавов O и DD значения 3,93 и 4,54 могут быть согласующимися с плохой пластичностью согласно модифицированному CHRT-тесту. С другой стороны, сплав Q был найден имеющим приемлемую пластичность по модифицированному CHRT-тесту. Как представляется, это является результатом высокого содержания Fe в сплаве. Как известно, добавки Fe подавляют формирование гамма-штрих-фазы, и тем самым могли бы содействовать улучшению пластичности по модифицированному CHRT-тесту. Тем не менее, более низкое количество формирующих гамма-штрих-фазу элементов, как правило, является благоприятным для обрабатываемости. Поэтому значение «Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15Та» должно поддерживаться меньшим или равным 3,9 для всех сплавов согласно настоящему изобретению. Следует отметить, что одним следствием этого является то, что максимальное содержание алюминия в сплавах согласно настоящему изобретению должно составлять 3,9% (что соответствует ситуации, где все элементы из титана, ниобия и тантала отсутствуют).The values of the left side of equation 1 are shown in Table 4 for all experimental alloys. All alloys where the "Al + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta" value was less than or equal to 3.9 can be shown to have ductility according to the modified CHRT test of more than 7%, and therefore meet the requirement for resistance to strain aging cracking according to the present invention. Only O, Q, and DD alloys were found to have values in excess of 3.9. For O and DD alloys, the values of 3.93 and 4.54 may be consistent with poor ductility according to the modified CHRT test. On the other hand, alloy Q was found to have acceptable ductility by the modified CHRT test. This appears to be the result of a high Fe content in the alloy. As is known, Fe additives inhibit the formation of the gamma-ray phase, and thus could help improve ductility by the modified CHRT test. However, a lower amount of gamma-bar phase forming elements is generally favorable for workability. Therefore, the value of "Al + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta" should be kept lower than or equal to 3.9 for all alloys according to the present invention. It should be noted that one consequence of this is that the maximum aluminum content in the alloys according to the present invention should be 3.9% (which corresponds to a situation where all elements of titanium, niobium and tantalum are absent).

Таблица 4
Экспериментальные сплавы - значение уравнения [1] (левая часть)
Table 4
Experimental alloys - the value of equation [1] (left side)
СплавAlloy Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15TaAl + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta AA 3,783.78 BB 3,703.70 CC 3,783.78 DD 3,683.68 EE 3,763.76 FF 3,583,58 GG 3,643.64 HH 3,693.69 II 3,733.73 JJ 3,703.70 KK 3,623.62 LL 3,723.72

MM 3,883.88 NN 3,893.89 OO 3,933.93 PP 3,763.76 QQ 3,983.98 RR 3,443.44 SS 3,793.79 TT 3,113.11 UU 3,633.63 VV 3,523,52 WW 3,583,58 XX 3,523,52 YY 2,932.93 ZZ 3,463.46 AAAA 3,503,50 BBBB 3,903.90 CCCC 2,062.06 DDDD 4,544,54

Сопротивление разрушению при ползучестиCreep Resistance

Сопротивление экспериментальных сплавов разрушению при ползучести определяли с использованием испытания на длительную прочность при температуре 1800°F (982°С) под нагрузкой 2,5 ksi (17 МПа). В этих условиях сплав HASTELLOY X с высоким сопротивлением ползучести (на основе интерполяции данных от фирмы Haynes International, Inc., публикация № Н-3009С) оценивается как имеющий время до разрушения от ползучести 285 часов. Для целей настоящего изобретения в качестве требования установлено минимальное время до разрушения от ползучести 325 часов, которое было бы существенным улучшением сравнительно со сплавом HASTELLOY X. Полезно заметить, что температура 1800°F (982°С) при испытании является более высокой, чем прогнозируемая температура сольвуса гамма-штрих-фазы экспериментальных сплавов, тем самым любые эффекты упрочнения гамма-штрих-фазой должны быть пренебрежимо малыми.The creep resistance of the experimental alloys was determined using a long-term strength test at a temperature of 1800 ° F (982 ° C) under a load of 2.5 ksi (17 MPa). Under these conditions, a HASTELLOY X alloy with a high creep resistance (based on interpolation from Haynes International, Inc., publication No. H-3009C) is evaluated as having a creep time of 285 hours. For the purposes of the present invention, a minimum creep fracture time of 325 hours was established as a requirement, which would be a significant improvement over HASTELLOY X. It is useful to note that the temperature of 1800 ° F (982 ° C) during the test is higher than the predicted temperature solvus of the gamma-bar phase of the experimental alloys, thereby any effects of hardening by the gamma-bar phase should be negligible.

Время до разрушения от ползучести экспериментальных сплавов показано в Таблице 5 вместе с данными для нескольких сплавов промышленного производства. Все сплавы от А до О, от R до Z, и BB были найдены имеющими значения времени до разрушения от ползучести свыше 325 часов в этих условиях, и поэтому удовлетворяют требованию настоящего изобретения в отношении сопротивления разрушению при ползучести. Сплавы P, Q, AA, CC и DD оказались не соответствующими требованию в отношении сопротивления разрушению при ползучести. Что касается промышленных сплавов, сплав 617 и сплав 230 имели приемлемые значения времени до разрушения от ползучести 732,2 и 915,4 часов, соответственно. Напротив, сплав 214 имел время до разрушения от ползучести только 196,0 часов - значительно ниже, чем требование в отношении сопротивления разрушению при ползучести, которое определяет сплавы согласно настоящему изобретению.The time to failure from creep of the experimental alloys is shown in Table 5 along with data for several industrial alloys. All alloys from A to O, from R to Z, and BB were found to have creep times of more than 325 hours under these conditions, and therefore satisfy the requirement of the present invention with respect to creep resistance. Alloys P, Q, AA, CC, and DD were found to be inconsistent with the requirement for creep fracture resistance. For industrial alloys, alloy 617 and alloy 230 had acceptable creep times of 732.2 and 915.4 hours, respectively. In contrast, alloy 214 had a creep failure time of only 196.0 hours — significantly lower than the creep resistance requirement that defines the alloys of the present invention.

Таблица 5
Время до разрушения от ползучести при температуре 1800°F (982°С)/2,5 ksi (17 МПа)
Table 5
The time to failure from creep at a temperature of 1800 ° F (982 ° C) / 2.5 ksi (17 MPa)
СплавAlloy Время до разрушения (часов)Time to destruction (hours) AA 1076,71076.7 BB 534,7534.7 CC 486,1486.1 DD 447,0447.0 EE 331,9331.9 FF 402,8402.8 GG 722,0722.0 HH 2051,12051.1 II 360,0360.0 JJ 1785,71785.7 KK 5645,55645.5 LL 566,7566.7 MM 1317,41317.4 NN 1197,31197.3 OO 340,3340.3

PP 134,3134.3 QQ 254,4254.4 RR >500> 500 SS >500> 500 TT >330> 330 UU >500> 500 VV 1624,01624.0 WW 693,8693.8 XX >500> 500 YY >500> 500 ZZ 909,4909.4 AAAA 276,0276.0 BBBB >500> 500 CCCC 224,3224.3 DDDD 138,6138.6 617617 732,2732.2 214214 196,0196.0 230230 915,4915.4 HASTELLOY XHASTELLOY X 285 (приблизительно)285 (approximately)

Определенные экспериментальные сплавы, содержащие либо гафний, либо тантал, были найдены проявляющими неожиданно более высокие значения времени до разрушения от ползучести, нежели многие другие экспериментальные сплавы. Например, содержащий гафний сплав К имеет время до разрушения от ползучести 5645,5 часов, и содержащий тантал сплав N имеет время до разрушения от ползучести 1197,3 часов. Сравнение сплавов с добавками гафния и тантала и без добавок приведено в Таблице 6. Для целей сравнения сплавы сгруппированы согласно их номинальному базовому составу. Четкое благоприятное влияние добавок гафния и тантала на время до разрушения от ползучести можно видеть для всех базовых составов. Однако любой благоприятный эффект тантала в отношении сопротивления разрушению при ползучести должен быть взвешен относительно любых негативных влияний на обрабатываемость, как было описано ранее в этом документе.Certain experimental alloys containing either hafnium or tantalum have been found to exhibit unexpectedly higher creep times than many other experimental alloys. For example, the hafnium-containing alloy K has a creep time of 5645.5 hours and the tantalum alloy N has a creep time of 1197.3 hours. A comparison of alloys with hafnium and tantalum additives and without additives is given in Table 6. For comparison purposes, the alloys are grouped according to their nominal base composition. A clear beneficial effect of hafnium and tantalum additives on the time to creep fracture can be seen for all base formulations. However, any beneficial effect of tantalum in terms of creep resistance to fracture should be weighed against any negative effects on machinability, as described earlier in this document.

Таблица 6
Влияния добавок гафния и тантала на время до разрушения от ползучести
1800°F (982°С)/2,5 ksi (17 МПа)
Table 6
The effects of hafnium and tantalum additives on time to creep fracture
1800 ° F (982 ° C) / 2.5 ksi (17 MPa)
Номинальный базовый составNominal base composition СплавAlloy ДобавлениеAdding Время до разрушения от ползучести (часов)Time to failure from creep (hours) Ni-16Cr-20Co-7,5Mo-3,5Al-1FeNi-16Cr-20Co-7.5Mo-3.5Al-1Fe CC -- 486,1486.1 LL 0,43 Hf0.43 Hf 5645,55645.5 KK 0,71 Ta0.71 Ta 566,7566.7 Ni-16Cr-10Co-7,5Mo-3,5Al-10FeNi-16Cr-10Co-7.5Mo-3.5Al-10Fe PP -- 134,3134.3 MM 0,38 Hf0.38 Hf 1317,41317.4 NN 0,78 Ta0.78 Ta 1197,31197.3 Ni-19,5Cr-10Co-7,5Mo-3,5Al-1FeNi-19.5Cr-10Co-7.5Mo-3.5Al-1Fe BB -- 534,7534.7 VV 0,48 Hf0.48 Hf 1624,01624.0 ZZ 1 Ta1 Ta 909,4909.4

Как было упомянуто выше, экспериментальные сплавы Р и Q, оба из которых содержат около 10 вес.% железа, оказались не удовлетворяющими требованию в отношении сопротивления разрушению при ползучести. Эти сплавы содержали добавки второстепенных элементов вольфрама и ниобия, соответственно. Полезно сравнить эти сплавы со сплавом G, который подобен этим двум сплавам, но без добавления вольфрама или ниобия. Сплав G был найден имеющим приемлемое время до разрушения от ползучести. Поэтому, когда сплавы из этой серии имеют содержание железа в них на верхнем пределе диапазона (~10 вес.%), элементы вольфрам и ниобий представляются оказывающими негативное влияние на время до разрушения от ползучести. Однако, когда содержание железа является более низким, например, в сплавах I и Т, добавки вольфрама не приводят к неприемлемым значениям времени до разрушения от ползучести. Подобным образом, добавки ниобия не обусловливают неприемлемые значения времени до разрушения от ползучести, когда содержание железа является более низким (сплав Т). На этом основании содержание железа в сплавах согласно настоящему изобретению ограничивается до 5 вес.% или менее, когда присутствуют вольфрам или ниобий в качестве добавок второстепенных элементов. Для сплавов с содержанием железа свыше 5 вес.% количество ниобия и вольфрама должно регулироваться до уровня только примесей (приблизительно 0,2 вес.% и 0,5 вес.% для ниобия и вольфрама, соответственно).As mentioned above, the experimental alloys P and Q, both of which contain about 10 wt.% Iron, did not meet the requirement for creep fracture resistance. These alloys contained additives of minor elements of tungsten and niobium, respectively. It is useful to compare these alloys with alloy G, which is similar to these two alloys, but without the addition of tungsten or niobium. Alloy G was found to have an acceptable creep failure time. Therefore, when the alloys from this series have an iron content in them at the upper limit of the range (~ 10 wt.%), Tungsten and niobium elements appear to have a negative effect on the time to failure from creep. However, when the iron content is lower, for example, in alloys I and T, tungsten additives do not lead to unacceptable values of the time to failure from creep. Similarly, niobium additives do not cause unacceptable creep times when the iron content is lower (T alloy). On this basis, the iron content in the alloys according to the present invention is limited to 5 wt.% Or less when tungsten or niobium is present as additives of minor elements. For alloys with an iron content of more than 5 wt.%, The amount of niobium and tungsten should be regulated to the level of impurities only (approximately 0.2 wt.% And 0.5 wt.% For niobium and tungsten, respectively).

Также упомянутые выше, сплавы AA, CC и DD не удовлетворяют требованию в отношении сопротивления разрушению при ползучести. Сплав АА имеет уровень содержания Mo ниже, чем требуется в настоящем изобретении, тогда как все другие элементы присутствуют в пределах их приемлемых диапазонов. Поэтому было найдено, что для требуемого сопротивления разрушению при ползучести был необходимым критический минимум содержания Mo. Подобным образом, оба сплава CC и DD имеют уровни содержания Al, которые выходят за пределы диапазона согласно настоящему изобретению, тогда как все прочие элементы присутствуют в пределах их приемлемых диапазонов. Механизмы, ответственные за низкое сопротивление разрушению при ползучести, когда уровень содержания Al находится вне определяемых настоящим изобретением диапазонов, неясны.Also mentioned above, alloys AA, CC, and DD do not satisfy the requirement for creep resistance. Alloy AA has a Mo content lower than that required by the present invention, while all other elements are present within their acceptable ranges. Therefore, it was found that for the required resistance to creep fracture, a critical minimum of the Mo content was necessary. Similarly, both CC and DD alloys have Al levels that are outside the range of the present invention, while all other elements are present within their acceptable ranges. The mechanisms responsible for the low creep resistance when the Al content is outside the ranges defined by the present invention are unclear.

Термическая стабильностьThermal stability

Термическую стабильность экспериментальных сплавов тестировали с использованием испытания на растяжение при комнатной температуре с последующим термическим воздействием при температуре 1400°F (760°С) в течение 100 часов. Степень относительного удлинения при растяжении при комнатной температуре (остаточная пластичность) после термического воздействия может быть принята в качестве меры жаростойкости сплава. Температура воздействия 1400°F (760°С) была выбрана потому, что многие сплавы на основе никеля имеют наименьшую термическую стабильность около этого температурного диапазона. Для приемлемой термической стабильности в представляющих интерес вариантах применения было определено, что необходима остаточная пластичность свыше 10%. Остаточная пластичность предпочтительно должна быть выше 15%. Из описываемых здесь 30 экспериментальных сплавов 28 из них имели остаточную пластичность 17% или более - удовлетворительно выше предпочтительного минимума. Исключения составляли сплавы BB и DD, оба имеющие остаточную пластичность менее 10%. Сплав BB имеет уровень содержания Mo, который является максимальным для сплавов согласно настоящему изобретению, тогда как все другие элементы присутствовали в пределах их приемлемых диапазонов. Таким образом, представляется, что этот высокий уровень содержания Mo обусловливал плохую термическую стабильность. Подобным образом, сплав DD имел содержание Al на уровне выше, чем максимум для сплавов согласно настоящему изобретению, тогда как все другие элементы присутствовали в пределах их приемлемых диапазонов. Таким образом, как представляется, за плохую термическую стабильность ответственен высокий уровень содержания Al.The thermal stability of the experimental alloys was tested using a tensile test at room temperature followed by thermal exposure at a temperature of 1400 ° F (760 ° C) for 100 hours. The degree of elongation under tension at room temperature (residual ductility) after thermal exposure can be taken as a measure of the heat resistance of the alloy. The exposure temperature of 1,400 ° F (760 ° C) was chosen because many nickel-based alloys have the lowest thermal stability around this temperature range. For acceptable thermal stability in the applications of interest, it was determined that a residual ductility of more than 10% is required. Residual ductility should preferably be above 15%. Of the 30 experimental alloys described here, 28 of them had a residual ductility of 17% or more — satisfactorily higher than the preferred minimum. The exceptions were BB and DD alloys, both having a residual ductility of less than 10%. BB alloy has a Mo level that is maximum for the alloys of the present invention, while all other elements are present within their acceptable ranges. Thus, it appears that this high level of Mo content caused poor thermal stability. Similarly, the DD alloy had an Al content higher than the maximum for the alloys of the present invention, while all other elements were present within their acceptable ranges. Thus, a high level of Al appears to be responsible for poor thermal stability.

Таблица 7
Испытание на термическую стабильность
Table 7
Thermal stability test
СплавAlloy Относительное удлинение, % (остаточная пластичность), после воздействия при температуре 1400°F (760°С)/100 часовRelative elongation,% (residual ductility), after exposure at a temperature of 1400 ° F (760 ° C) / 100 hours AA 2424 BB 2525 CC 2323 DD 2525 EE 2525 FF 2323 GG 2323 HH 2323 II 2121 JJ 1919 KK 2424 LL 2222 MM 20twenty NN 2222 OO 2323

PP 20twenty QQ 20twenty RR 2121 SS 1717 TT 2323 UU 2323 VV 2121 WW 2323 XX 2121 YY 2323 ZZ 20twenty AAAA 2222 BBBB 22 CCCC 2929th DDDD 77

Согласно обобщению результатов испытания по четырем ключевым характеристикам (стойкости к окислению, обрабатываемости, сопротивлению разрушению при ползучести и термической стабильности), сплавы от А до N, сплавы от R до Х, и сплав Z (в целом 22) были найдены прошедшими испытания по всем четырем важнейшим характеристикам, и тем самым рассматриваются как сплавы согласно настоящему изобретению. Также частью настоящего изобретения считается сплав Y, который прошел испытания на сопротивление разрушению при ползучести, модифицированный CHRT, и на термическую стабильность, но не был протестирован на стойкость к окислению (уровень содержания алюминия в нем показывает, что сплав Y должен иметь превосходную стойкость к окислению, в точности согласно указаниям этого описания). Сплавы О и DD не прошли модифицированный CHRT-тест, и тем самым были определены как имеющие недостаточную обрабатываемость (вследствие плохой устойчивости к растрескиванию при деформационном старении). Сплавы P, Q, AA, CC и DD были найдены не удовлетворяющими требованию в отношении сопротивления разрушению при ползучести. Сплав CC оказался не соответствующим требованию в отношении окисления. Наконец, сплавы BB и DD не удовлетворяли требованию к термической стабильности. Поэтому сплавы O, P, Q, AA, BB, CC, и DD (всего 7) не рассматриваются как сплавы согласно настоящему изобретению. Эти результаты обобщены в Таблице 8. В дополнение, вместе с экспериментальными сплавами были обсуждены семь различных промышленных сплавов. Все семь промышленных сплавов были найдены не соответствующими одному или многим из испытаний на важнейшие характеристики.According to a generalization of the test results for four key characteristics (oxidation resistance, machinability, creep resistance and thermal stability), alloys A to N, alloys R to X, and alloy Z (total 22) were found to be tested across all the four most important characteristics, and thus are considered as alloys according to the present invention. Also considered to be part of the present invention is alloy Y, which has been tested for resistance to creep fracture, modified by CHRT, and for thermal stability, but has not been tested for oxidation resistance (the level of aluminum in it indicates that alloy Y must have excellent oxidation resistance , exactly as directed by this description). Alloys O and DD did not pass the modified CHRT test, and thus were identified as having poor machinability (due to poor resistance to cracking during deformation aging). Alloys P, Q, AA, CC, and DD were found to not meet the requirement for creep fracture resistance. CC alloy did not meet the oxidation requirement. Finally, the BB and DD alloys did not satisfy the requirement for thermal stability. Therefore, alloys O, P, Q, AA, BB, CC, and DD (7 in total) are not considered alloys according to the present invention. These results are summarized in Table 8. In addition, seven different industrial alloys were discussed with experimental alloys. All seven industrial alloys were found to be inconsistent with one or many of the critical performance tests.

Таблица 8
Обобщение экспериментальных сплавов
Table 8
Generalization of experimental alloys
СплавAlloy Не прошли испытание(-ния) по важнейшим характеристикамDid not pass the test (s) for the most important characteristics Сплав согласно настоящему изобретениюThe alloy according to the present invention AA ДАYES BB ДАYES CC ДАYES DD ДАYES EE ДАYES FF ДАYES GG ДАYES HH ДАYES II ДАYES JJ ДАYES KK ДАYES LL ДАYES MM ДАYES NN ДАYES OO Модифицированный CHRT-тестModified CHRT Test НЕТNO PP Сопротивление разрушению при ползучестиCreep Resistance НЕТNO QQ Сопротивление разрушению при ползучестиCreep Resistance НЕТNO RR ДАYES SS ДАYES TT ДАYES UU ДАYES VV ДАYES

WW ДАYES XX ДАYES YY ДАYES ZZ ДАYES AAAA Сопротивление разрушению при ползучестиCreep Resistance НЕТNO BBBB Термическая стабильностьThermal stability НЕТNO CCCC Окисление, сопротивление разрушению при ползучестиOxidation, creep resistance НЕТNO DDDD Модифицированный CHRT-тест, сопротивление разрушению при ползучести, термическая стабильностьModified CHRT test, creep resistance, thermal stability НЕТNO

Подходящие экспериментальные сплавы содержали (в весовых процентах): от 15,3 до 19,9 хрома, от 9,7 до 20,0 кобальта, от 7,5 до 10,0 молибдена, от 2,72 до 3,78 алюминия, от менее 0,1 вплоть до 10,4 железа, от 0,085 до 0,120 углерода, а также второстепенные элементы и примеси. Кроме того, подходящие сплавы имели значения члена «Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15Та» уравнения, которое варьировало от 2,93 до 3,89.Suitable experimental alloys contained (in weight percent): from 15.3 to 19.9 chromium, from 9.7 to 20.0 cobalt, from 7.5 to 10.0 molybdenum, from 2.72 to 3.78 aluminum, from less than 0.1 up to 10.4 iron, from 0.085 to 0.120 carbon, as well as minor elements and impurities. In addition, suitable alloys had a member value of "Al + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta" equation, which ranged from 2.93 to 3.89.

Возможно, наиболее важным аспектом настоящего изобретения является очень узкий диапазон содержания элемента алюминия. Критическое содержание алюминия по меньшей мере 2,72 вес.% в этих сплавах требуется, чтобы стимулировать формирование защитной окалины из оксида алюминия - необходимой для их превосходной стойкости к окислению. Однако содержание алюминия должно регулироваться до 3,9 вес.% или менее, чтобы сохранять обрабатываемость сплавов, как определяется, в частности, устойчивостью сплавов к растрескиванию при деформационном старении. Это тщательное регулирование содержания алюминия необходимо для сплавов согласно настоящему изобретению. Узкий диапазон содержания алюминия также оказался важным для сопротивления этих сплавов разрушению при ползучести, а также для термической стабильности. В дополнение к узкому диапазону содержания алюминия, имеются другие факторы, решающие для настоящего изобретения. Они включают добавки кобальта и молибдена, которые в значительной мере содействуют повышению сопротивления разрушению при ползучести - важнейшей характеристики этих сплавов. В частности, было найдено, что критический минимальный уровень содержания молибдена был необходим в этом конкретном классе сплавов для обеспечения достаточного сопротивления разрушению при ползучести. Хром также является важным вследствие его вклада в стойкость к окислению. Добавки определенных второстепенных элементов могут придавать сплавам согласно настоящему изобретению существенные благоприятные свойства. Сюда входит углерод, важный (и необходимый) элемент для придания сопротивления разрушению при ползучести, измельчения зерен, и т.д. Кроме того, бор и цирконий, наличие которых не является необходимым, предпочтительно могут присутствовать ввиду их благоприятных влияний на сопротивление разрушению при ползучести. Подобным образом, предпочтительно присутствие редкоземельных элементов, таких как иттрий, лантан, церий, и т.д., благодаря их благоприятному влиянию на стойкость к окислению. Наконец, в то время как все сплавы согласно настоящему изобретению имеют высокое сопротивление разрушению при ползучести, сплавы с добавками гафния и/или лантана были найдены имеющими неожиданно отчетливое сопротивление разрушению при ползучести.Perhaps the most important aspect of the present invention is a very narrow range of aluminum element contents. A critical aluminum content of at least 2.72 wt.% In these alloys is required to stimulate the formation of a protective oxide scale of aluminum oxide - necessary for their excellent oxidation resistance. However, the aluminum content must be adjusted to 3.9 wt.% Or less in order to maintain the workability of the alloys, as determined, in particular, by the resistance of the alloys to cracking during deformation aging. This careful control of the aluminum content is necessary for the alloys of the present invention. A narrow range of aluminum contents has also been found to be important for the resistance of these alloys to creep fracture, as well as for thermal stability. In addition to the narrow range of aluminum content, there are other factors critical to the present invention. They include cobalt and molybdenum additives, which contribute significantly to the increase in creep resistance to fracture, which is the most important characteristic of these alloys. In particular, it was found that a critical minimum level of molybdenum was needed in this particular class of alloys to provide sufficient resistance to creep fracture. Chromium is also important due to its contribution to oxidation resistance. Additives of certain minor elements can impart significant beneficial properties to the alloys of the present invention. This includes carbon, an important (and necessary) element for imparting resistance to creep fracture, grain refinement, etc. In addition, boron and zirconium, the presence of which is not necessary, can preferably be present due to their beneficial effects on fracture resistance during creep. Likewise, the presence of rare earth elements such as yttrium, lanthanum, cerium, etc., is preferred due to their beneficial effect on oxidation resistance. Finally, while all the alloys of the present invention have high creep resistance, the alloys with hafnium and / or lanthanum additives have been found to have unexpectedly distinct creep resistance.

Важность определенных элементов для способности сплавов согласно настоящему изобретению удовлетворять комбинации четырех ключевых характеристик проиллюстрирована сравнением настоящего изобретения с тем, что описано автором Gresham в Патенте США № 2712498, который частично совпадает с настоящим изобретением. В патенте автора Gresham описаны широкие диапазоны содержания элементов, которые покрывают обширные области композиционного диапазона. Не сделано попыток описать сплавы, которые обладают сочетанием четырех важнейших характеристик материалов, требуемых в настоящем изобретении. Фактически, патент автора Gresham описывает многие сплавы, которые не удовлетворяют требованиям настоящего изобретения. Например, промышленный сплав 263 был разработан фирмой Rolls-Royce Limited (которой принадлежит этот патент), и в течение десятилетий использовался в аэрокосмической промышленности. Однако этот сплав не имеет превосходной стойкости к окислению, требуемой в настоящем изобретении - как было показано выше в Таблице 2. Кроме того, авторы Gresham и др. не приводят никаких указаний на то, что для стойкости к окислению необходим критический минимальный уровень содержания Al. Еще одним примером является сплав DD, описанный в Таблице 1. Этот сплав попадает в пределы патента автора Gresham. Однако этот сплав не соответствует трем из четырех требований согласно настоящему изобретению: сопротивлению разрушению при ползучести, устойчивости к растрескиванию при деформационном старении (по измерению модифицированным CHRT-тестом), и термической стабильности. Несоответствие сплава DD требованию в отношении растрескивания при деформационном старении, например, было показано в настоящем описании как следствие слишком высокого уровня содержания алюминия. Авторы Gresham и др. не приводят никаких указаний на то, что существует критический максимальный уровень содержания алюминия (или максимальный объединенный уровень содержания элементов Al, Ti, Nb и Та), чтобы избежать чувствительности к растрескиванию при деформационном старении. Третий пример состоит в том, что автор Gresham не описывает необходимости в ограничении максимального уровня содержания молибдена, во избежание плохой термической стабильности. Короче говоря, автор Gresham описывает сплавы, которые не удовлетворяют комбинации описываемых здесь четырех важнейших характеристик материала, и не приводит никаких указаний в отношении важнейших композиционных требований, необходимых для сочетания этих четырех характеристик, включающих, например, очень узкий приемлемый диапазон содержания алюминия.The importance of certain elements for the ability of the alloys of the present invention to satisfy a combination of four key characteristics is illustrated by comparing the present invention with that described by Gresham in US Pat. No. 2,712,498, which partially matches the present invention. Gresham's patent describes wide ranges of elements that cover vast areas of the composition range. No attempt has been made to describe alloys that possess a combination of the four essential characteristics of the materials required in the present invention. In fact, Gresham's patent describes many alloys that do not satisfy the requirements of the present invention. For example, industrial alloy 263 was developed by Rolls-Royce Limited (which owns this patent), and has been used in the aerospace industry for decades. However, this alloy does not have the excellent oxidation resistance required by the present invention — as shown above in Table 2. In addition, Gresham et al. Do not provide any indication that a critical minimum level of Al is required for oxidation resistance. Another example is the DD alloy described in Table 1. This alloy falls within the scope of Gresham's patent. However, this alloy does not meet three of the four requirements of the present invention: resistance to creep fracture, resistance to cracking during deformation aging (as measured by the modified CHRT test), and thermal stability. The mismatch of the DD alloy with the requirement for cracking during deformation aging, for example, was shown in the present description as a result of too high levels of aluminum. Gresham et al. Provide no indication that there is a critical maximum level of aluminum (or maximum combined level of Al, Ti, Nb, and Ta) to avoid susceptibility to cracking during strain aging. A third example is that Gresham does not describe the need to limit the maximum molybdenum content to avoid poor thermal stability. In short, Gresham describes alloys that do not satisfy the combination of the four most important material characteristics described here, and does not provide any guidance on the most important compositional requirements required to combine these four characteristics, including, for example, a very narrow acceptable range of aluminum content.

Сплавы согласно настоящему изобретению должны содержать (в весовых процентах): от 15 до 20 хрома, от 9,5 до 20 кобальта, от 7,25 до 10 молибдена, от 2,72 до 3,9 алюминия, углерод в количестве вплоть до 0,15, и остальное количество из никеля плюс примеси добавок второстепенных элементов. Диапазоны для основных элементов обобщены в Таблице 9. В дополнение к углероду, добавки второстепенных элементов также могут включать железо, кремний, марганец, титан, ниобий, тантал, гафний, цирконий, бор, вольфрам, магний, кальций, и один или более редкоземельных элементов, включающих, но не ограничивающихся таковыми, иттрий, лантан и церий). Допустимые диапазоны второстепенных элементов описаны ниже и обобщены в Таблице 10.The alloys according to the present invention should contain (in weight percent): from 15 to 20 chromium, from 9.5 to 20 cobalt, from 7.25 to 10 molybdenum, from 2.72 to 3.9 aluminum, carbon in an amount up to 0 , 15, and the remainder of nickel plus impurities of additives of minor elements. The ranges for the main elements are summarized in Table 9. In addition to carbon, minor element additives can also include iron, silicon, manganese, titanium, niobium, tantalum, hafnium, zirconium, boron, tungsten, magnesium, calcium, and one or more rare earth elements including, but not limited to, yttrium, lanthanum and cerium). The acceptable ranges of secondary elements are described below and summarized in Table 10.

Таблица 9
Диапазоны содержания основных элементов (в вес.%)
Table 9
The ranges of the content of the main elements (in wt.%)
ЭлементElement Широкий диапазонWide range Промежуточный диапазон № 1Intermediate Range No. 1 Промежуточный диапазон № 2Intermediate Range No. 2 УзкийNarrow NiNi Остальное количествоThe rest of the amount Остальное количествоThe rest of the amount Остальное количествоThe rest of the amount Остальное количествоThe rest of the amount CrCr от 15 до 20from 15 to 20 от 16 до 20from 16 to 20 от 17 до 20from 17 to 20 от 17,5 до 19,5from 17.5 to 19.5 CoCo от 9,5 до 20from 9.5 to 20 от 15 до 20from 15 to 20 от 17 до 20from 17 to 20 от 17,5 до 19,5from 17.5 to 19.5 MoMo от 7,25 до 10from 7.25 to 10 от 7,25 до 9,75from 7.25 to 9.75 от 7,25 до 9,25from 7.25 to 9.25 от 7,25 до 8,25from 7.25 to 8.25 AlAl от 2,72 до 3,9from 2.72 to 3.9 от 2,9 до 3,7from 2.9 to 3.7 от 2,9 до 3,6from 2.9 to 3.6 от 3,0 до 3,5from 3.0 to 3.5

Элементы титан и ниобий могут присутствовать, например, для обеспечения упрочнения, но их количество должно быть ограничено вследствие их вредного влияния на определенные аспекты технологичности. В частности, слишком высокое содержание этих элементов может повышать предрасположенность сплава к растрескиванию при деформационном старении. Если они присутствуют, титан должен быть ограничен до содержания не более 0,75 вес.%, и ниобий до содержания не более 1 вес.%. Если они не присутствуют в качестве преднамеренно введенных добавок, титан и ниобий могли бы наличествовать как примеси до уровня около 0,2 вес.% каждый.Elements titanium and niobium may be present, for example, to provide hardening, but their quantity should be limited due to their harmful effect on certain aspects of manufacturability. In particular, a too high content of these elements can increase the susceptibility of the alloy to cracking during strain aging. If present, titanium should be limited to a content of not more than 0.75 wt.%, And niobium to a content of not more than 1 wt.%. If they were not present as intentionally added additives, titanium and niobium could be present as impurities to a level of about 0.2 wt.% Each.

Неожиданно было обнаружено, что присутствие элементов гафния и/или тантала связано с еще более продолжительными временами до разрушения этих сплавов от ползучести. Поэтому один или оба элемента могут быть добавлены в эти сплавы для дополнительного улучшения сопротивления разрушению при ползучести. Гафний может быть добавлен на уровнях содержания до около 1 вес.%, тогда как тантал может быть добавлен на уровнях содержания вплоть до около 1,5 вес.%. Для наибольшей эффективности сумма уровней содержания тантала и гафния должна составлять между 0,2 вес.% и 1,5 вес.%. Если они не присутствуют в качестве преднамеренно введенных добавок, гафний и тантал могли бы наличествовать как примеси до уровня около 0,2 вес.% каждый.It was unexpectedly discovered that the presence of elements of hafnium and / or tantalum is associated with even longer times before the destruction of these alloys from creep. Therefore, one or both of the elements can be added to these alloys to further improve the creep resistance to fracture. Hafnium can be added at levels up to about 1 wt.%, While tantalum can be added at levels up to about 1.5 wt.%. For maximum efficiency, the sum of the tantalum and hafnium levels should be between 0.2 wt.% And 1.5 wt.%. If they were not present as intentionally added additives, hafnium and tantalum could be present as impurities to a level of about 0.2 wt.% Each.

Для обеспечения обрабатываемости количества определенных элементов, которые могут содержаться или могут не присутствовать (более конкретно, алюминия, титана, ниобия, и тантала), должны быть ограничены таким образом, чтобы удовлетворять нижеследующему дополнительному соотношению (где количества элементов приведены в вес.%):To ensure workability, the amounts of certain elements that may or may not be present (more specifically, aluminum, titanium, niobium, and tantalum) should be limited in such a way as to satisfy the following additional ratio (where the amounts of elements are given in wt.%):

Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15Та ≤ 3,9 [1]Al + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta ≤ 3.9 [1]

В дополнение, может присутствовать бор при малом, но эффективном следовом содержании до 0,015 вес.%, для получения определенных известных в технологии благоприятных свойств. Вольфрам может быть добавлен до содержания около 2 вес.%, но если присутствует как примесь, типично содержался бы в количестве около 0,5 вес.% или менее. Также может присутствовать железо как примесь на уровнях содержания до около 2 вес.%, или может быть добавлено преднамеренно до более высоких уровней содержания для снижения общей стоимости сырьевых материалов. Однако железо не должно присутствовать в количестве более, чем около 10,5 вес.%. Если наличествуют ниобий и/или вольфрам как второстепенные добавочные элементы, содержание железа должно быть еще более ограничено до 5 вес.% или меньше. Чтобы иметь возможность удалять кислород и серу во время процесса плавки, эти сплавы типично содержат небольшие количества марганца до около 1 вес.%, и кремния до около 0,6 вес.%, и, возможно, следы магния, кальция и редкоземельных элементов (в том числе иттрия, церия, лантана, и т.д.) до около 0,05 вес.% каждого. В сплаве может присутствовать цирконий в качестве примеси или будучи добавленным преднамеренно (например, для улучшения времени до разрушения от ползучести), но его содержание в этих сплавах должно поддерживаться на уровне 0,06 вес.% или менее для сохранения обрабатываемости, предпочтительно 0,04 вес.% или менее.In addition, boron may be present at a small but effective trace content of up to 0.015% by weight, to obtain certain favorable properties known in the art. Tungsten can be added to a content of about 2 wt.%, But if present as an impurity, typically would be contained in an amount of about 0.5 wt.% Or less. Iron may also be present as an impurity at levels of up to about 2% by weight, or may be deliberately added to higher levels to reduce the total cost of raw materials. However, iron should not be present in an amount of more than about 10.5 wt.%. If niobium and / or tungsten are present as minor added elements, the iron content should be even more limited to 5 wt.% Or less. To be able to remove oxygen and sulfur during the smelting process, these alloys typically contain small amounts of manganese up to about 1 wt.%, And silicon up to about 0.6 wt.%, And possibly traces of magnesium, calcium and rare earth elements (in including yttrium, cerium, lanthanum, etc.) to about 0.05 wt.% each. Zirconium may be present in the alloy as an impurity or deliberately added (for example, to improve the time to failure from creep), but its content in these alloys should be kept at 0.06 wt.% Or less to maintain workability, preferably 0.04 wt.% or less.

Таблица 10
Добавки второстепенных элементов (в вес.%)
Table 10
Additives of minor elements (in wt.%)
ЭлементElement Широкий диапазонWide range ПромежуточныйIntermediate Узкий диапазонNarrow range CC присутствует вплоть до 0,15present up to 0.15 присутствует вплоть до 0,12present up to 0.12 от 0,02 до 0,12from 0.02 to 0.12 FeFe вплоть до 10,5up to 10.5 вплоть до 5up to 5 вплоть до 2up to 2 SiSi вплоть до 0,6up to 0.6 вплоть до 0,5up to 0.5 вплоть до 0,4up to 0.4 MnMn вплоть до 1up to 1 вплоть до 1up to 1 вплоть до 0,5up to 0.5 TiTi вплоть до 0,75up to 0.75 вплоть до 0,75up to 0.75 от 0,2 до 0,5from 0.2 to 0.5 Nba Nb a вплоть до 1up to 1 вплоть до 1c up to 1 s вплоть до 1d up to 1 d TaTa вплоть до 1,5up to 1.5 вплоть до 1,5c up to 1.5 s вплоть до 1d up to 1 d HfHf вплоть до 1up to 1 вплоть до 1c up to 1 s вплоть до 0,5d up to 0.5 d ZrZr вплоть до 0,06up to 0.06 вплоть до 0,04up to 0.04 присутствует вплоть до 0,04present up to 0.04 BB вплоть до 0,015up to 0.015 вплоть до 0,008up to 0.008 присутствует вплоть до 0,005present up to 0.005 Wa W a вплоть до 2up to 2 вплоть до 2up to 2 вплоть до 0,5up to 0.5 MgMg вплоть до 0,05up to 0.05 вплоть до 0,05up to 0.05 вплоть до 0,05up to 0.05 CaCa вплоть до 0,05up to 0.05 вплоть до 0,05up to 0.05 вплоть до 0,05up to 0.05 REEb REE b вплоть до 0,05 каждыйup to 0.05 each вплоть до 0,05 каждыйup to 0.05 each Один или более присутствуют вплоть до 0,05 каждыйOne or more are present up to 0.05 each а Сплавы с Nb или W, присутствующими в большем количестве, нежели на уровнях примесей, также должны содержать ≤ 5 вес.% Fe
b Редкоземельные элементы (REE) включают один или более из Y, La, Ce, и т.д.
с В промежуточном диапазоне должен присутствовать по меньшей мере один элемент из ниобия, тантала и гафния, и сумма должна составлять между 0,2 и 1,5
d В узком диапазоне должен присутствовать по меньшей мере один элемент из тантала и гафния, и сумма должна составлять между 0,2 и 1,5
and Alloys with Nb or W present in greater amounts than at impurity levels should also contain ≤ 5 wt.% Fe
b Rare Earth Elements (REE) include one or more of Y, La, Ce, etc.
c In the intermediate range, at least one element of niobium, tantalum and hafnium must be present, and the sum must be between 0.2 and 1.5
d In a narrow range, at least one element of tantalum and hafnium must be present, and the amount should be between 0.2 and 1.5

Обобщение допустимых уровней содержания определенных примесей приведено в Таблице 11. Некоторые элементы, перечисленные в Таблице 11 (тантал, гафний, бор, и т.д.), могут присутствовать скорее как преднамеренно введенные добавки, нежели примеси; если данный элемент присутствует как преднамеренная добавка, его количество должно соответствовать диапазонам, определенным скорее в Таблице 10, нежели Таблицей 11. Также могут присутствовать дополнительные неуказанные примеси, и являются допустимыми, если они не ухудшают важнейшие характеристики до степени ниже определенных стандартов.A summary of acceptable levels of certain impurities is given in Table 11. Some of the elements listed in Table 11 (tantalum, hafnium, boron, etc.) may be present more as intentionally added additives than impurities; if this element is present as a deliberate additive, its quantity should correspond to the ranges defined in Table 10 rather than Table 11. Additional unspecified impurities may also be present, and are acceptable if they do not impair essential characteristics to a degree below certain standards.

Таблица 11
Допустимые количества примесей (в вес.%)
Table 11
Permissible amounts of impurities (in wt.%)
ПримесьImpurity Максимально допустимое содержаниеContent Allowed FeFe 2*2 * SiSi 0,4*0.4 * MnMn 0,5*0.5 * TiTi 0,2*0.2 * Nb*Nb * 0,2*0.2 * TaTa 0,2*0.2 * HfHf 0,2*0.2 * ZrZr 0,05*0.05 * BB 0,005*0.005 * W*W * 0,5*0.5 * CuCu 0,50.5 SS 0,0150.015 PP 0,030,03 * Может быть выше, если представляет собой преднамеренно введенную добавку (смотри Таблицу 10)* May be higher if it is a deliberate supplement (see Table 10)

Из информации, представленной в настоящем описании, авторы настоящего изобретения могут предполагать, что сплавы с составами, приведенными в Таблице 12, также имели бы желательные свойства.From the information presented in the present description, the authors of the present invention may suggest that alloys with the compositions shown in Table 12 would also have the desired properties.

Figure 00000002
Figure 00000002

В дополнение к описанным выше четырем важнейшим характеристикам, другие желательные свойства сплавов согласно настоящему изобретению включали бы: высокую пластичность при растяжении в состоянии сразу после отжига, хорошую устойчивость к горячему растрескиванию во время сварки, хорошее сопротивление термической усталости, и прочие.In addition to the four critical characteristics described above, other desirable properties of the alloys of the present invention would include: high tensile ductility in the state immediately after annealing, good resistance to hot cracking during welding, good resistance to thermal fatigue, and others.

Даже хотя испытанные образцы были ограничены деформируемым листом, сплавы должны проявлять сравнимые свойства в других полученных пластической деформацией формах (таких как плиты, стержни, трубы, трубки, поковки, и проволоки), и в формах отливок, напыленных покрытий или продуктов порошковой металлургии, а именно, порошка, прессованного порошка и спеченного прессованного порошка. Следовательно, настоящее изобретение охватывает все формы сплава с данным составом.Even though the tested specimens were limited to a deformable sheet, alloys should exhibit comparable properties in other forms obtained by plastic deformation (such as plates, rods, pipes, tubes, forgings, and wires), and in the forms of castings, sprayed coatings or powder metallurgy products, and namely, powder, pressed powder and sintered pressed powder. Therefore, the present invention encompasses all forms of alloy with a given composition.

Сочетание таких характеристик, как превосходная стойкость к окислению, хорошая обрабатываемость и хорошее сопротивление разрушению при ползучести, проявляемое этим сплавом, делает его в особенности пригодным для изготовления деталей газотурбинных двигателей, и особенно подходящим для камер сгорания в этих двигателях. Такие детали, и двигатели, содержащие такие детали, могут безотказно работать при более высоких температурах, и должны иметь более длительный срок службы, чем такие же детали и двигатели, имеющиеся в настоящее время.The combination of characteristics such as excellent oxidation resistance, good machinability and good creep resistance shown by this alloy makes it particularly suitable for the manufacture of parts for gas turbine engines, and is particularly suitable for combustion chambers in these engines. Such parts, and engines containing such parts, can operate flawlessly at higher temperatures, and should have a longer service life than the same parts and engines currently available.

Хотя авторы настоящего изобретения раскрыли определенные предпочтительные варианты исполнения сплава, должно быть определенно понятно, что настоящее изобретение этим не ограничивается, но может быть реализовано на практике разнообразными путями в пределах области пунктов нижеследующей патентной формулы.Although the authors of the present invention have disclosed certain preferred embodiments of the alloy, it should be clearly understood that the present invention is not limited to this, but can be practiced in a variety of ways within the scope of the claims of the following patent claims.

Claims (26)

1. Сплав на основе никеля-хрома-кобальта-молибдена-алюминия, имеющий состав, включающий в вес.%:1. An alloy based on Nickel-chromium-cobalt-molybdenum-aluminum, having a composition comprising in wt.%: от 15 до 20from 15 to 20 хромаchromium от 9,5 до 20from 9.5 to 20 кобальтаcobalt от 7,25 до 10from 7.25 to 10 молибденаmolybdenum от 2,72 до 3,9from 2.72 to 3.9 алюминияaluminum вплоть до 10,5up to 10.5 железаgland вплоть до 0,15up to 0.15 углеродаcarbon вплоть до 0,015up to 0.015 бораbora вплоть до 0,75up to 0.75 титанаtitanium вплоть до 1up to 1 ниобияniobium вплоть до 1,5up to 1.5 танталаtantalum вплоть до 1up to 1 гафнияhafnium вплоть до 2up to 2 вольфрамаtungsten вплоть до 1up to 1 марганцаmanganese вплоть до 0,6up to 0.6 кремнияsilicon вплоть до 0,06up to 0.06 цирконияzirconium вплоть до 0,05up to 0.05 магнияmagnesium вплоть до 0,05up to 0.05 кальцияcalcium вплоть до 0,05up to 0.05 редкоземельного элементаrare earth element вплоть до 0,5up to 0.5 медиcopper вплоть до 0,015up to 0.015 серыsulfur вплоть до 0,03up to 0.03 фосфораphosphorus
с остальным количеством никеля и примесей, при этом сплав дополнительно удовлетворяет нижеследующему композиционному соотношению, определяемому количествами элементов, указанными в вес.%:with the remaining amount of Nickel and impurities, while the alloy additionally satisfies the following compositional ratio, determined by the number of elements indicated in wt.%: Al + 0,56Ti + 0,29Nb + 0,15Ta ≤ 3,9.Al + 0.56Ti + 0.29Nb + 0.15Ta ≤ 3.9. 2. Сплав по п. 1, суммарное содержание гафния и тантала составляет между 0,2 вес.% и 1,5 вес.%.2. The alloy according to claim 1, the total content of hafnium and tantalum is between 0.2 wt.% And 1.5 wt.%. 3. Сплав по п. 1, содержащий титан в количестве от 0,2 до 0,75 вес.%.3. The alloy according to claim 1, containing titanium in an amount of from 0.2 to 0.75 wt.%. 4. Сплав по п. 1, содержащий по меньшей мере один элемент из гафния и тантала в количестве гафний от 0,2 вес.% вплоть до 1 вес.% и тантал от 0,2 вес.% вплоть до 1,5 вес.% соответственно.4. The alloy according to claim 1, containing at least one element of hafnium and tantalum in the amount of hafnium from 0.2 wt.% Up to 1 wt.% And tantalum from 0.2 wt.% Up to 1.5 wt. % respectively. 5. Сплав по п. 1, содержащий по меньшей мере один элемент из гафния, тантала и ниобия с их суммарным количеством между 0,2 вес.% и 1,5 вес.%.5. The alloy according to claim 1, containing at least one element of hafnium, tantalum and niobium with their total amount between 0.2 wt.% And 1.5 wt.%. 6. Сплав по п. 1, содержащий в вес.%:6. The alloy according to claim 1, containing in wt.%: от 16 до 20from 16 to 20 хромаchromium от 15 до 20from 15 to 20 кобальтаcobalt от 7,25 до 9,75from 7.25 to 9.75 молибденаmolybdenum от 2,9 до 3,7from 2.9 to 3.7 алюминияaluminum
7. Сплав по п. 1, содержащий в вес.%:7. The alloy according to claim 1, containing in wt.%: от 17 до 20             from 17 to 20 хрома                                           chromium от 17 до 20from 17 to 20 кобальтаcobalt от 7,25 до 9,25from 7.25 to 9.25 молибденаmolybdenum от 2,9 до 3,6from 2.9 to 3.6 алюминияaluminum
8. Сплав по п. 1, содержащий в вес.%:8. The alloy according to claim 1, containing in wt.%: от 17,5 до 19,5from 17.5 to 19.5 хромаchromium от 17,5 до 19,5from 17.5 to 19.5 кобальтаcobalt от 7,25 до 8,25from 7.25 to 8.25 молибденаmolybdenum от 3,0 до 3,5from 3.0 to 3.5 алюминияaluminum
9. Сплав по п. 1, содержащий в вес.%:9. The alloy according to claim 1, containing in wt.%: вплоть до 5up to 5 железаgland вплоть до 0,12up to 0.12 углеродаcarbon вплоть до 0,008up to 0.008 бораbora вплоть до 0,5up to 0.5 кремнияsilicon вплоть до 0,04up to 0.04 цирконияzirconium
10. Сплав по п. 1, содержащий в вес.%:10. The alloy according to claim 1, containing in wt.%: вплоть до 2up to 2 железаgland от 0,02 до 0,12from 0.02 to 0.12 углеродаcarbon вплоть до 0,005up to 0.005 бораbora от 0,2 до 0,5from 0.2 to 0.5 титанаtitanium вплоть до 0,5up to 0.5 марганцаmanganese вплоть до 0,4up to 0.4 кремнияsilicon вплоть до 0,04up to 0.04 цирконияzirconium
11. Сплав по п. 1, который имеет стойкость к окислению, определяемую по усредненному поражению металла со значением не выше 2,5 мил/поверхность, при испытании в потоке воздуха при температуре 2100°F (1149ºС) в течение 1008 часов.11. The alloy according to claim 1, which has an oxidation resistance determined by the average metal damage with a value of no higher than 2.5 mils / surface, when tested in an air stream at a temperature of 2100 ° F (1149 ° C) for 1008 hours. 12. Сплав по п. 1, причем сплав имеет значения пластичности по CHRT-тесту свыше 7%.12. The alloy according to claim 1, wherein the alloy has a CHRT test ductility value of over 7%. 13. Сплав по п. 1, причем сплав имеет время до разрушения, составляющее по меньшей мере 325 часов при испытании при температуре 1800°F (982ºС) под нагрузкой 2,5 ksi (17 МПа).13. The alloy according to claim 1, wherein the alloy has a time to failure of at least 325 hours when tested at a temperature of 1800 ° F (982 ° C) under a load of 2.5 ksi (17 MPa). 14. Сплав по п. 1, причем сплав содержит более 5 вес.% железа и по меньшей мере один элемент из ниобия вплоть до 0,2 вес.% и вольфрама вплоть от 0,5 вес.%.14. The alloy according to claim 1, wherein the alloy contains more than 5 wt.% Iron and at least one element of niobium up to 0.2 wt.% And tungsten up to 0.5 wt.%. 15. Сплав по п. 1, содержащий в вес.%:15. The alloy according to claim 1, containing in wt.%: от 15,3 до 19,9from 15.3 to 19.9 хромаchromium от 9,7 до 20,0from 9.7 to 20.0 кобальтаcobalt от 7,5 до 10,0from 7.5 to 10.0 молибденаmolybdenum от 2,72 до 3,78from 2.72 to 3.78 алюминияaluminum от 0,1 до 10,4from 0.1 to 10.4 железаgland от 0,085 до 0,120from 0.085 to 0.120 углеродаcarbon вплоть до 0,005up to 0.005 бораbora вплоть до 0,49up to 0.49 титанаtitanium вплоть до 1,0up to 1.0 танталаtantalum вплоть до 0,48up to 0.48 гафнияhafnium вплоть до 0,49up to 0.49 кремнияsilicon вплоть до 0,02up to 0.02 иттрия в качестве редкоземельного элементаyttrium as a rare earth element вплоть до 0,04up to 0.04 цирконияzirconium
16. Сплав по п. 1, содержащий следовые количества по меньшей мере одного элемента из магния, кальция и любого редкоземельного элемента вплоть до 0,05 вес.%.16. The alloy according to claim 1, containing trace amounts of at least one element of magnesium, calcium and any rare earth element up to 0.05 wt.%. 17. Сплав по п. 1, содержащий один или более из ниобия вплоть до 0,2 вес.%, вольфрама вплоть до 0,5 вес.%, меди вплоть до 0,5 вес.%, серы вплоть до 0,015 вес.% и фосфора вплоть до 0,03 вес.%.17. The alloy according to claim 1, containing one or more of niobium up to 0.2 wt.%, Tungsten up to 0.5 wt.%, Copper up to 0.5 wt.%, Sulfur up to 0.015 wt.% and phosphorus up to 0.03 wt.%.
RU2015144303A 2013-03-15 2014-03-14 FABRICABLE, HIGH STRENGTH, OXIDATION RESISTANT Ni-Cr-Co-Mo-Al ALLOYS RU2650659C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361790137P 2013-03-15 2013-03-15
US61/790,137 2013-03-15
PCT/US2014/028224 WO2014197088A1 (en) 2013-03-15 2014-03-14 Fabricable, high strength, oxidation resistant ni-cr-co-mo-al alloys

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015144303A RU2015144303A (en) 2017-04-21
RU2015144303A3 RU2015144303A3 (en) 2018-03-19
RU2650659C2 true RU2650659C2 (en) 2018-04-16

Family

ID=51656042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144303A RU2650659C2 (en) 2013-03-15 2014-03-14 FABRICABLE, HIGH STRENGTH, OXIDATION RESISTANT Ni-Cr-Co-Mo-Al ALLOYS

Country Status (17)

Country Link
US (3) US20160002752A1 (en)
EP (1) EP2971205B1 (en)
JP (1) JP6377124B2 (en)
KR (2) KR102239474B1 (en)
CN (1) CN105143481B (en)
AU (1) AU2014275471B2 (en)
CA (1) CA2901159C (en)
DK (1) DK2971205T3 (en)
ES (1) ES2654397T3 (en)
HU (1) HUE035211T2 (en)
MX (1) MX2015012388A (en)
NO (1) NO3021027T3 (en)
PL (1) PL2971205T3 (en)
RU (1) RU2650659C2 (en)
TW (1) TWI645049B (en)
UA (1) UA115899C2 (en)
WO (1) WO2014197088A1 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2931842A1 (en) 2013-11-26 2015-06-04 Scoperta, Inc. Corrosion resistant hardfacing alloy
US11130205B2 (en) 2014-06-09 2021-09-28 Oerlikon Metco (Us) Inc. Crack resistant hardfacing alloys
CN104480415A (en) * 2014-12-09 2015-04-01 抚顺特殊钢股份有限公司 Processing process of difficult-to-deform high temperature alloy GH141 cold-drawn material
WO2016100374A2 (en) 2014-12-16 2016-06-23 Scoperta, Inc. Tough and wear resistant ferrous alloys containing multiple hardphases
CN104862533B (en) * 2015-04-26 2016-08-17 北京金恒博远冶金技术发展有限公司 engine turbine high-temperature alloy material and preparation method thereof
MX2018002635A (en) 2015-09-04 2019-02-07 Scoperta Inc Chromium free and low-chromium wear resistant alloys.
JP7049244B2 (en) 2015-09-08 2022-04-06 エリコン メテコ(ユーエス)インコーポレイテッド Non-magnetic strong carbide forming alloy for powder production
MX2018005092A (en) 2015-11-10 2019-06-06 Scoperta Inc Oxidation controlled twin wire arc spray materials.
PL3433393T3 (en) 2016-03-22 2022-01-24 Oerlikon Metco (Us) Inc. Fully readable thermal spray coating
GB2565063B (en) 2017-07-28 2020-05-27 Oxmet Tech Limited A nickel-based alloy
AU2018347410A1 (en) 2017-10-13 2020-04-09 Haynes International, Inc. Solar tower system containing molten chloride salts
CN109234572A (en) * 2018-09-12 2019-01-18 张家港市五湖新材料技术开发有限公司 A kind of nickel-bass alloy material and preparation method thereof
JP6821147B2 (en) 2018-09-26 2021-01-27 日立金属株式会社 Ni-based super heat-resistant alloy for aircraft engine cases and aircraft engine cases made of this
CA3117043A1 (en) 2018-10-26 2020-04-30 Oerlikon Metco (Us) Inc. Corrosion and wear resistant nickel based alloys
JP7370762B2 (en) * 2019-08-20 2023-10-30 キヤノン株式会社 Imaging device and its control method
CN112575228B (en) * 2020-11-12 2021-09-03 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 Creep-resistant long-life nickel-based deformation superalloy and preparation method and application thereof
CN113234961B (en) * 2021-03-05 2022-04-26 北京钢研高纳科技股份有限公司 1100 ℃ high-temperature-resistant antioxidant combustion chamber alloy and preparation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125110C1 (en) * 1996-12-17 1999-01-20 Байдуганов Александр Меркурьевич High-temperature alloy
RU2131944C1 (en) * 1998-08-10 1999-06-20 Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов Nickel-base heat-resistant alloy
JP2009167500A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Daido Steel Co Ltd METHOD FOR PRODUCING Ni BASED HEAT RESISTANT ALLOY
RU2377336C2 (en) * 2004-09-03 2009-12-27 Хэйнес Интернэшнл, Инк. Alloy for gasturbine engine
US20100166594A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Austenitic heat resistant alloy

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2712498A (en) * 1948-06-01 1955-07-05 Rolls Royce Nickel chromium alloys having high creep strength at high temperatures
CA1212020A (en) * 1981-09-14 1986-09-30 David N. Duhl Minor element additions to single crystals for improved oxidation resistance
WO2000044950A1 (en) * 1999-01-28 2000-08-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Heat-resistant alloy wire
JP4509664B2 (en) * 2003-07-30 2010-07-21 株式会社東芝 Steam turbine power generation equipment
US8066938B2 (en) 2004-09-03 2011-11-29 Haynes International, Inc. Ni-Cr-Co alloy for advanced gas turbine engines
UA29272U (en) 2007-08-21 2008-01-10 Mariupol I Metallurgical Works Skip capsule
JP4719780B2 (en) * 2008-09-09 2011-07-06 株式会社日立製作所 Welded rotor for turbine and method for manufacturing the same
DE102009010026A1 (en) * 2009-02-21 2010-08-26 Mtu Aero Engines Gmbh Component, useful for flow machine, comprises a metal alloy comprising base material, where the component is coated with portion of adhesive layer comprising nickel-chromium-aluminum-yttrium alloy and a surface layer comprising zirconia
JP4987921B2 (en) * 2009-09-04 2012-08-01 株式会社日立製作所 Ni-based alloy and cast component for steam turbine using the same, steam turbine rotor, boiler tube for steam turbine plant, bolt for steam turbine plant, and nut for steam turbine plant
DK2511389T3 (en) * 2009-12-10 2015-02-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Austenitic heat resistant alloy
JP2012092378A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Toshiba Corp FORGING Ni-BASED ALLOY OF STEAM TURBINE, AND FORGED COMPONENT THEREOF
JP5296046B2 (en) * 2010-12-28 2013-09-25 株式会社日立製作所 Ni-based alloy and turbine moving / stator blade of gas turbine using the same
UA80319U (en) 2012-11-15 2013-05-27 Ігор Петрович Саврук Device for direct conversion of solar radiation to multi-phase electric current using light cells
UA80699U (en) 2012-12-10 2013-06-10 Государственное Высшее Учебное Заведение "Запорожский Национальный Университет" Министерства Образования И Науки, Молодежи И Спорта Украины Method for the simulation of dodecagonal quasi-crystal structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125110C1 (en) * 1996-12-17 1999-01-20 Байдуганов Александр Меркурьевич High-temperature alloy
RU2131944C1 (en) * 1998-08-10 1999-06-20 Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов Nickel-base heat-resistant alloy
RU2377336C2 (en) * 2004-09-03 2009-12-27 Хэйнес Интернэшнл, Инк. Alloy for gasturbine engine
JP2009167500A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Daido Steel Co Ltd METHOD FOR PRODUCING Ni BASED HEAT RESISTANT ALLOY
US20100166594A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Austenitic heat resistant alloy

Also Published As

Publication number Publication date
TWI645049B (en) 2018-12-21
US20180230578A1 (en) 2018-08-16
MX2015012388A (en) 2016-01-12
US10358699B2 (en) 2019-07-23
AU2014275471A1 (en) 2015-10-08
CN105143481B (en) 2018-11-30
US10577680B2 (en) 2020-03-03
US20190323107A1 (en) 2019-10-24
KR102239474B1 (en) 2021-04-13
UA115899C2 (en) 2018-01-10
JP2016514768A (en) 2016-05-23
EP2971205A1 (en) 2016-01-20
RU2015144303A3 (en) 2018-03-19
WO2014197088A1 (en) 2014-12-11
NO3021027T3 (en) 2018-06-30
CA2901159A1 (en) 2014-12-11
RU2015144303A (en) 2017-04-21
CA2901159C (en) 2021-09-14
TW201443241A (en) 2014-11-16
AU2014275471B2 (en) 2018-09-27
EP2971205B1 (en) 2017-09-27
US20160002752A1 (en) 2016-01-07
PL2971205T3 (en) 2018-05-30
JP6377124B2 (en) 2018-08-22
CN105143481A (en) 2015-12-09
HUE035211T2 (en) 2018-05-02
ES2654397T3 (en) 2018-02-13
DK2971205T3 (en) 2018-01-08
KR20200133277A (en) 2020-11-26
KR20150129743A (en) 2015-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2650659C2 (en) FABRICABLE, HIGH STRENGTH, OXIDATION RESISTANT Ni-Cr-Co-Mo-Al ALLOYS
JP4861651B2 (en) Advanced Ni-Cr-Co alloy for gas turbine engines
RU2599324C2 (en) Chrome nickel aluminium alloy with good machinability, creep limit properties and corrosion resistance parameters
CA2808409C (en) High temperature low thermal expansion ni-mo-cr alloy
KR20150114543A (en) Nickel-based alloy with silicon, aluminum and chromium
KR101603049B1 (en) Fe-Ni-BASED ALLOY HAVING EXCELLENT HIGH-TEMPERATURE CHARACTERISTICS AND HYDROGEN EMBRITTLEMENT RESISTANCE CHARACTERISTICS, AND METHOD FOR PRODUCING SAME
JP2017137534A (en) Nickel-based alloy
JP5522998B2 (en) Heat resistant alloy
RU2675063C1 (en) High-temperature hafnium-containing alloy based on titanium
US20180002784A1 (en) Ni-BASED ALLOY HAVING EXCELLENT HIGH-TEMPERATURE CREEP CHARACTERISTICS, AND GAS TURBINE MEMBER USING THE SAME
JP2013209721A (en) Ni-BASED ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME